現(xiàn)在越來越多的工程師都在用4端口高性能矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行高速背板、高速數(shù)字電纜、高速連接器、高速PCB的信號(hào)完整性測量和分析。因?yàn)檫@些高速互連的信號(hào)速率大都高于3.125Gbps.

    如果這些類型的高速互連的信號(hào)速率低于2.5Gbps,一般用差分阻抗參數(shù)即可表征，用時(shí)域反射計(jì)TDR進(jìn)行測量和分析即可滿足要求。但當(dāng)信號(hào)速率高于3.125Gbps后，達(dá)到6.25Gbps,甚至10Gbps,甚至25Gbps后，阻抗參數(shù)模型過于簡化，不足于表征高速互連性能，混合模式S參數(shù)則可以精準(zhǔn)的像衡量微博系統(tǒng)一樣來衡量高速互連的性能。

    這時(shí)候4端口高性能網(wǎng)絡(luò)分析儀就成為一個(gè)必不可少的工具，不論是服務(wù)器，通訊設(shè)備研發(fā)者，還是國防軍工系統(tǒng)研發(fā)者。

    這些研發(fā)工程師一般會(huì)使用各種仿真分析軟件，所以很多人認(rèn)為購買4端口高性能網(wǎng)絡(luò)分析儀足夠，不需要多花2萬多美金購買PLTS軟件，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為仿真分析軟件如ADS已經(jīng)具備PLTS的功能。

    在仿真分析方面，仿真分析軟件確實(shí)可以替代PLTS,如：TDR參數(shù)的轉(zhuǎn)換，眼圖/模板的仿真等。但是對(duì)于增強(qiáng)測試精度和便捷性方面，仿真分析軟件是沒法替代PLTS的，特別是用于高速背板測量時(shí)。測量高速背板時(shí)，校準(zhǔn)是非常復(fù)雜的，同時(shí)又是特別重要的。

     圖1是典型的高速背板，兩邊插的是測試夾具，用于連接測試儀器，如4端口網(wǎng)絡(luò)分析儀。要想精準(zhǔn)衡量高速背板的性能，需要把兩邊的測試夾具的影響去掉，這是一件艱難的而重要的工作。

圖1. 高速背板及其測試夾具

    校準(zhǔn)的方法和精度如圖2所示。對(duì)于高速背板的測量，時(shí)域門，端口延伸，參考面校準(zhǔn)，歸一化校準(zhǔn)精度都不能滿足測試要求。用SOLT則只能校準(zhǔn)到SMA連接器處，也不能滿足測試背板性能的要求，因?yàn)闇y試結(jié)果包括夾具的影響。

    所以，可用的方法是TRL（或變種的LRM），去嵌去或自動(dòng)夾具移除。TRL校準(zhǔn)采用者較多，但是準(zhǔn)確設(shè)計(jì)TRL校準(zhǔn)夾具是一件困難的事情。去嵌入，需要提供夾具的S參數(shù)，這個(gè)S參數(shù)測試同樣比較困難，一般只能用仿真軟件提取，但是精度又會(huì)降低。自動(dòng)夾具移除方法比較簡單，但是只有PLTS軟件才能提供。

圖2. 校準(zhǔn)方法和校準(zhǔn)精度

    針對(duì)這種需求，PLTS提供一個(gè)5XP選件，即提供校準(zhǔn)方法和指南幫助用戶進(jìn)行高速背板等高速互連的精測量，主要包括下面3個(gè)方面。

1、TRL校準(zhǔn)指南。

      提供一步步詳細(xì)的指引，幫助用戶詳細(xì)設(shè)計(jì)TRL校準(zhǔn)夾具，并且當(dāng)用戶的TRL校準(zhǔn)夾具制造后，驗(yàn)證制造的夾具是否滿足要求。

圖3. TRL校準(zhǔn)夾具設(shè)計(jì)指南

2、差分串?dāng)_校準(zhǔn)指南。

     移除測試夾具的兩根差分線內(nèi)的串?dāng)_是一件非常困難的事情。這個(gè)工具就是幫助用戶一步步移除兩根線間耦合所導(dǎo)致的測量誤差。

圖4. 差分線間耦合校準(zhǔn)指南

3、自動(dòng)夾具移除。

     自動(dòng)夾具移除時(shí)PLTS創(chuàng)的一個(gè)快速而且精度較高的校準(zhǔn)方法。只要把兩個(gè)夾具對(duì)接一下，即可把夾具的影響去除。但是需要2個(gè)夾具的SDD21參數(shù)比較接近，才能保證測試精度。

圖5. 自動(dòng)夾具移除

   小結(jié)：

    進(jìn)行高速背板、高速PCB、高速數(shù)字電纜、高速數(shù)字連接器等高速互連的設(shè)計(jì)，需要用4端口高性能網(wǎng)絡(luò)分析儀精測量其性能參數(shù)，PLTS軟件在校準(zhǔn)方面做了很多的前期工作，使得成為一個(gè)必不可少的工具，幫助工程師進(jìn)行精的測量和后端分析。